ES2287582T3 - Interruptor de boton pulsador. - Google Patents

Abstract

Un interruptor que comprende una estructura (2) de soporte, dos terminales (21.1, 21.3) de conexión, un contacto eléctrico fijo (3.1) eléctricamente conectado a uno de los dos terminales (21.1) de conexión, un elemento puente metálico (4) capaz de pivotar como un brazo basculante alrededor de un primer eje (a1), provisto en uno de sus extremos de un contacto eléctrico móvil (5.1) y eléctricamente conectado al otro de los dos terminales (21, 3) de conexión, un órgano operativo (46) conectado al elemento puente (4), de tal manera que le hace oscilar entre dos posiciones predeterminadas, en una de las cuales el contacto eléctrico móvil (5.1) del elemento puente (4) está en contacto con el contacto eléctrico fijo (3.1), un elemento (47) de control, montado dentro de la estructura (2) de soporte, de tal manera que es capaz de girar alrededor de un segundo eje (a2) paralelo al primer eje (a1), y que comprende dos superficies (36) dispuestas simétricamente con respecto a un plano que contiene el segundo eje (a2), y donde el órgano (46) de control comprende un botón pulsador (42) unido a la estructura (2) de soporte, pero que es móvil en una dirección que forma ángulos rectos con el segundo eje (a2), como respuesta a una presión aplicada a él contrastando con la acción de un primer elemento elástico (10) y unos medios (8) de transmisión de presión conectados al botón pulsador (42), de tal manera que son capaces de girar alrededor de un tercer eje (a3) paralelo al primer eje (a1), mantenido en una posición predeterminada por medio de un segundo elemento elástico (22), siendo capaces dichos medios de transmisión de presión de ponerse en contacto, alternativamente, con las dos superficies (36) del elemento (47) de control, para llevar a este último a una u otra posición angular correspondiente a una u otra de las posiciones predeterminadas del elemento puente (4), caracterizado porque - dicho segundo elemento elástico (22) está interpuesto entre el botón pulsador (42) y los medios (8) de transmisión de presión, y - dichos medios de transmisión de presión tienen dos extremos (44) capaces de ponerse en contacto alternativamente con las dos superficies (36) del elemento (47) de control.

Description

Interruptor de botón pulsador.

La presente invención está relacionada con interruptores eléctricos y, más en particular, con un interruptor del tipo en el cual la conmutación tiene lugar como efecto del desplazamiento de un brazo basculante entre dos posiciones estables.

Un interruptor de este tipo, como se describe por ejemplo en la patente de Estados Unidos 4.758.724, emplea como órgano operativo una palanca que actúa sobre el brazo basculante de tal manera que le hace oscilar entre una y otra de sus dos posiciones estables. También son conocidos los interruptores en los cuales el órgano que hace funcionar el brazo basculante es un elemento biestable. En la presente descripción el término interruptor pretende designar tanto un dispositivo que abre y cierra un solo contacto, como un dispositivo que abre un contacto y, simultáneamente, cierra otro contacto, y viceversa (interruptor conmutador).

En algunas aplicaciones, por ejemplo en instalaciones de iluminación para residencias y oficinas, se siente la necesidad de interruptores que funcionen por medio de un botón pulsador en lugar de una palanca o elemento biestable.

El objeto de la invención es proponer un interruptor del tipo de brazo basculante, pero que funcione por medio de un botón pulsador.

Un interruptor de botón pulsador, como se define en el preámbulo de la reivindicación 1, es ya conocido por el documento DE-A-4026292.

Este objeto se alcanza realizando el interruptor definido en términos generales en la reivindicación 1.

La invención se comprenderá con mayor claridad a partir de la siguiente descripción detallada de tres modos de realización de la misma, que se ofrece a modo de ejemplo y no debe considerarse limitativa en modo alguno, haciendo referencia dicha descripción a los dibujos anexos, de los cuales:

La figura 1 es un alzado lateral de un primer modo de realización del interruptor de acuerdo con la invención,

La figura 2 es una vista desde abajo del interruptor de la figura 1, en la cual algunas piezas se muestran transparentes,

Las figuras 3a-3d ilustran esquemáticamente el interruptor de la figura 1, en cuatro posiciones operativas diferentes,

Las figuras 4 y 5 muestran, respectivamente, un alzado lateral en sección y una vista en perspectiva con una parte en sección de un segundo modo de realización del interruptor, de acuerdo con la invención, y

La figura 6 muestra un alzado lateral de un tercer modo de realización del interruptor de acuerdo con la invención.

El interruptor 1, que se ilustra en la figura 1 con el botón pulsador desmontado, comprende una estructura 2 de soporte hecha de material aislante, por ejemplo plástico, que tiene la forma de un paralelepípedo con dos pares de paredes que son, respectivamente, las mayores 12, 13 y las menores 14, 15, y una pared de base 11. La estructura 2 de soporte está abierta, es decir, no tiene una pared contrapuesta a la pared 11 de la base. A la pared 11 de la base de la estructura 2 de soporte, hay unida una estructura 16 de sujeción de contactos, hecha de material aislante. La estructura 16 contiene tres terminales de conexión, 21.1, 21.2 y 21.3, por ejemplo sujeciones atornilladas, accesibles por medio de dos aberturas (no ilustradas), una para acceder al tornillo de la sujeción y la otra para insertar un conductor eléctrico en la sujeción. Dos de los tres terminales de conexión, el 21.1 y el 21.2, están conectados, en el ejemplo presente, como partes integrantes, de las respectivas placas 24.1, 24.2 de hoja metálica situadas dentro de la estructura 16, por debajo de la pared 11 de la base. Cada placa está provista en uno de sus extremos de un contacto eléctrico fijo, que son respectivamente el 3.1 y el 3.2, que pueden ser accedidos desde el interior de la estructura 2 de soporte por medio de una abertura rectangular 25 dispuesta en la pared 11. El tercer terminal 21.3 de conexión está conectado, en el presente ejemplo como una parte integrante, de una barra 27 de hoja metálica en forma de L, dispuesta en la estructura 16 formando ángulos rectos con el lado más largo de la pared 11 de la base, de tal manera que su borde 26 emerge desde la abertura 25 en una posición central con respecto a los contactos eléctricos fijos 3.1, 3.2.

Un elemento puente metálico 4, que tiene la forma de un brazo basculante con un perfil central redondeado, está dispuesto en el interior de la estructura 2 de soporte, de tal manera que es capaz de girar alrededor de un eje formando ángulos rectos con las paredes mayores 12 y 13. El elemento puente 4 tiene una parte central 30 de asiento, que está en contacto (a través de la abertura 25) con el borde 26 de la barra 27, y dos brazos provistos de contactos eléctricos 5.1, 5.2 en sus extremos. La parte 30 de asiento se extiende, transversalmente con respecto a los brazos, para formar dos piezas metálicas 37 de separación, que están insertadas entre dos parejas de contrafuertes 38 integrados con la estructura 16. Los contrafuertes 38 solamente permiten que el elemento puente 4 realice un movimiento oscilatorio alrededor del borde 26, pero no un movimiento de traslación.

Un elemento 47 de control está formado por un pequeño bloque 6 hecho de material aislante y una patilla 7 controlada por un resorte. El pequeño bloque 6 está montado dentro de la estructura 2 de soporte de tal manera que es capaz de girar alrededor de un eje a2 paralelo al eje de rotación del elemento puente 4. Más en particular, sobre las paredes 12, 13 hay situados dos orificios opuestos 33 que acomodan dos protuberancias opuestas 32 sobre el bloque 6 del elemento 47 de control. La patilla 7 tiene una punta redondeada y es empujada por un resorte (no visible en la figura) que está comprimido en una cavidad del bloque 6 para constituir una conexión elástica entre el bloque 6 y el elemento puente metálico 4 por debajo de él. La parte superior del bloque 6 está diseñada de tal manera que tiene una cavidad con superficies 36 que tienen sustancialmente forma escalonada y son simétricas con respecto al plano que contiene el eje de rotación a2.

La estructura 2 de soporte está cerrada en la parte superior por un órgano operativo 46 que está conectado al elemento 47 de control y comprende un botón pulsador 42 hecho de material aislante. En particular, el botón pulsador 42 consiste en una placa rectangular 9 y cuatro elementos 45 de acoplamiento que están integrados con la placa. Los elementos 45 están formados por lengüetas elásticas 40 que se proyectan formando ángulos rectos desde la placa 9, cerca de los extremos de sus lados mayores, y unos dientes 41 de guía que se proyectan desde los extremos de las lengüetas. El órgano operativo 46 comprende también unos medios 8 de transmisión de presión, que tienen dos extremos 44 y una superficie plana que mira a la cara inferior de la placa y está fijada por debajo de la placa 9, de tal manera que es capaz de girar alrededor de un tercer eje a3 paralelo a los dos ejes a1 y a2. Hay dispuestos dos resortes laminares 22 y 10 entre la placa 9 y los medios 8 de transmisión de presión, de tal manera que mantienen a estos últimos en una posición de reposo en la cual sus dos extremos 44 están a la misma distancia desde la placa 9, y que mantienen la placa 9 alejada de la estructura 2 de soporte cuando el botón pulsador está en su posición de reposo. Para fijar el botón pulsador 42 a la estructura 2 de soporte, los dientes 41 se insertan en las aberturas 43 de las paredes mayores 12 y 13 de la estructura 2 de soporte, para formar una unión de lengüeta y hendidura. Las aberturas 43 permiten a los dientes 41 deslizarse dentro de ellas y, por tanto, permiten un desplazamiento guiado del botón pulsador 42. Los medios 8 de transmisión de presión, el elemento 47 de control y el elemento puente 4 son, cada uno de ellos, simétricos con respecto al plano que pasa a través de sus respectivos ejes de rotación.

En un modo de realización de la presente invención, el interruptor 1 es un dispositivo eléctrico modular que tiene la función de un interruptor de dos direcciones, utilizable, por ejemplo, para conmutar las líneas de instalaciones domésticas. Para fines de montaje, el dispositivo está fijado a un bastidor de soporte (no ilustrado), normalmente con acoplamientos del tipo de junta. Con este fin, se disponen unas protuberancias 17 en las paredes 14, 15 de la caja 2 y tiene una forma tal que se ajustan en unos rebajes complementarios del bastidor.

Antes de cada conmutación del interruptor, el botón pulsador 42 está en su posición de reposo a una cierta distancia de la estructura de soporte. Los medios 8 de transmisión de presión están igualmente en su posición de reposo, coincidiendo su plano de simetría con el plano indicado con la referencia numérica 28, que contiene los ejes de rotación a1, a2 y a3, debido a la acción elástica del resorte laminar 22, el cual, en este modo de realización particular de la invención, está integrado en el resorte laminar 10. Al mismo tiempo, el bloque 6 del elemento 47 de control y el elemento puente 4 están inclinados hacia una de las dos posiciones angulares estables. Por ejemplo, como se ilustra en la figura 3a, cuando el bloque 6 está inclinado hacia la izquierda, el elemento puente 4 está inclinado hacia la derecha, y el contacto móvil 5.1 es presionado contra el contacto fijo 3.1. Cuando se aplica a la placa 9 una presión mayor que la resistencia elástica del resorte 10, el órgano operativo 46 sufre un desplazamiento hacia abajo, los dientes 41 se deslizan en sus respectivas aberturas 43 y el extremo 44 de la derecha de los medios 8 de transmisión de presión se apoyan contra una de las superficies escalonadas 36 del bloque 6, y así le transfiere la presión aplicada a la placa 9. En particular, como se ilustra en la figura 3b, el extremo 44 se apoya contra la parte inferior de la superficie escalonada 36 de la derecha, haciendo así que el bloque 6 comience una rotación en dirección de las agujas del reloj y los medios de transmisión giren en dirección contraria a las agujas del reloj; subsiguientemente, se pondrán en contacto con el lado del escalón transfiriendo así en una dirección transversal la presión aplicada verticalmente a la placa 9. Como se ilustra en la figura 3c, el empuje transversal hace que el bloque 6 gire incluso más en dirección de las agujas del reloj, alrededor de su eje a2 de rotación, hasta que finalmente salta a su segunda posición estable (figura 3d) en la cual se inclina hacia la derecha. Durante el movimiento del bloque 6, la patilla 7 se desliza sobre el elemento puente 4 desde un extremo del perfil redondeado al otro, haciendo que el elemento puente gire alrededor de su eje a1, es decir, alrededor del borde 26 de la barra 27 en forma de L, hasta que finalmente salta a su posición estable de la izquierda, en la cual el contacto móvil 5.2 es presionado contra el contacto fijo 3.2. Cuando la acción de presión externa termina, el resorte 10 devuelve elásticamente el botón pulsador 42 a su posición de reposo, los medios 8 de transmisión de presión vuelven a adquirir su posición de reposo, mientras que el bloque 6 y el elemento puente 4 permanecen en las nuevas posiciones que han asumido.

Como las diversas partes móviles son simétricas con respecto al plano 28, una presión adicional aplicada a la placa 9 llevará tanto el bloque 6 del elemento 47 de control como el elemento puente 4 a sus posiciones que ocupaban antes de la primera conmutación, es decir, con el bloque 6 inclinado hacia la izquierda y el elemento puente 4 inclinado hacia la derecha, como se ilustra en la figura 3a.

El segundo modo de realización ilustrado en las figuras 4 y 5, en el cual las piezas equivalentes están indicadas con las mismas referencias numéricas utilizadas para el primer modo de realización, difiere del primer modo de realización solamente teniendo en cuenta algunos detalles. Más en particular, el elemento elástico que mantiene los medios 8 de transmisión de presión en su posición está constituido por dos láminas 22' contrapuestas, que son simétricas con respecto al plano de simetría 28 y forman una parte integrante de un elemento estructural del botón pulsador 46. De acuerdo con una variante no ilustrada en las figuras, el elemento elástico está constituido por dos láminas contrapuestas que forman una parte integrante de los medios 8 de transmisión de presión que descansan con sus extremos apoyados contra la superficie interna del botón pulsador 46. El elemento elástico que mantiene el botón pulsador en su posición de reposo está constituido por dos resortes helicoidales 10' de compresión, y los elementos de acoplamiento entre el botón pulsador 46 y la estructura 2 de soporte están constituidos por pequeñas columnas cilíndricas 40', integradas con el botón pulsador 46 y los correspondientes asientos cilíndricos 43' dispuestos en la estructura 2 de soporte.

El tercer modo de realización, ilustrado esquemáticamente en la figura 6, consiste en el interruptor de la figura 1, modificado de tal manera que permite ser usado como un botón pulsador tradicional, es decir, como un interruptor con contactos que están normalmente abiertos y se cierran únicamente cuando el órgano operativo está realmente accionado. Con este fin, el interruptor comprende un resorte 50 de compresión, dispuesto entre el elemento 47 de control y la pared 11 de la base de la estructura 2 de soporte. Cuando se aplica una presión al botón pulsador, tal que ocasione el cierre del contacto de la derecha (según se ve en el dibujo), el resorte 50 queda comprimido. Tan pronto como se retira la presión del botón pulsador, el resorte 50 hace que el elemento 47 de control gire en dirección de las agujas del reloj, ocasionando la apertura permanente del contacto de la derecha. Claramente, puede utilizarse la misma estructura que la de un interruptor de botón pulsador con contactos que estén normalmente cerrados, utilizando el contacto de la izquierda, o aplicando el resorte 50 en el lado de la derecha del elemento 47 de control, en lugar del lado de la izquierda.

Lo explicado anteriormente deja claro que el interruptor descrito en esta memoria puede ser empleado tanto como un interruptor de una dirección, como un interruptor conmutador, es decir, como un interruptor de dos direcciones y, con la única adición de unos medios elásticos, como el resorte 50, que mantienen un contacto móvil (5.1) y un contacto fijo (3.1) separados entre sí, también como un botón pulsador tradicional.

Claims (11)

1. Un interruptor que comprende

una estructura (2) de soporte,

dos terminales (21.1, 21.3) de conexión,

un contacto eléctrico fijo (3.1) eléctricamente conectado a uno de los dos terminales (21.1) de conexión,

un elemento puente metálico (4) capaz de pivotar como un brazo basculante alrededor de un primer eje (a1), provisto en uno de sus extremos de un contacto eléctrico móvil (5.1) y eléctricamente conectado al otro de los dos terminales (21,3) de conexión,

un órgano operativo (46) conectado al elemento puente (4), de tal manera que le hace oscilar entre dos posiciones predeterminadas, en una de las cuales el contacto eléctrico móvil (5.1) del elemento puente (4) está en contacto con el contacto eléctrico fijo (3.1),

un elemento (47) de control, montado dentro de la estructura (2) de soporte, de tal manera que es capaz de girar alrededor de un segundo eje (a2) paralelo al primer eje (a1), y que comprende dos superficies (36) dispuestas simétricamente con respecto a un plano que contiene el segundo eje (a2), y donde el órgano (46) de control comprende

un botón pulsador (42) unido a la estructura (2) de soporte, pero que es móvil en una dirección que forma ángulos rectos con el segundo eje (a2), como respuesta a una presión aplicada a él contrastando con la acción de un primer elemento elástico (10) y

unos medios (8) de transmisión de presión conectados al botón pulsador (42), de tal manera que son capaces de girar alrededor de un tercer eje (a3) paralelo al primer eje (a1), mantenido en una posición predeterminada por medio de un segundo elemento elástico (22), siendo capaces dichos medios de transmisión de presión de ponerse en contacto, alternativamente, con las dos superficies (36) del elemento (47) de control, para llevar a este último a una u otra posición angular correspondiente a una u otra de las posiciones predeterminadas del elemento puente (4),

caracterizado porque

- dicho segundo elemento elástico (22) está interpuesto entre el botón pulsador (42) y los medios (8) de transmisión de presión, y

- dichos medios de transmisión de presión tienen dos extremos (44) capaces de ponerse en contacto alternativamente con las dos superficies (36) del elemento (47) de control.

2. Un interruptor según la reivindicación 1, que comprende otro terminal (21.2) de conexión y otro contacto eléctrico fijo (3.2) eléctricamente conectado al otro terminal (21.2) de conexión, donde el elemento puente (4) está provisto de otro contacto eléctrico móvil (5.2) en uno de sus extremos, y donde dicho otro contacto eléctrico móvil está en contacto con el otro contacto eléctrico fijo (3.2) en una de las dos posiciones angulares del elemento (47) de
control.

3. Un interruptor según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que las superficies (36) tienen sustancialmente una forma a modo de escalones, y donde cada uno de los dos extremos (44) de los medios (8) de transmisión de presión tienen una forma y están configurados de tal manera que ejercen sobre las superficies escalonadas, en primer lugar, un impulso en la dirección de movimiento del botón pulsador, y después un impulso en la dirección que forma ángulos rectos con la dirección de movimiento del botón pulsador.

4. Un interruptor según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el botón pulsador (42) comprende una placa (9), una multiplicidad de lengüetas (40) que se proyectan formando ángulos rectos desde el borde de la placa, y un número similar de dientes (41) de guía en los extremos de las lengüetas, y donde la estructura (2) de soporte comprende paredes (12, 13) con aberturas (43), adecuadas para recibir los dientes (41) de guía y permitiéndoles deslizarse.

5. Un interruptor según la reivindicación 4, en el que el elemento elástico (22) de los medios (8) de transmisión de presión y el elemento elástico (10) del botón pulsador (42) son resortes laminares formados como una sola pieza y fijados a la placa (9) del botón pulsador.

6. Un interruptor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el botón pulsador comprende una placa (9) y dos pequeñas columnas (40') que se extienden formando ángulos rectos desde la placa, y donde la estructura (2) de soporte comprende dos asientos (43') para dichas pequeñas columnas (40').

7. Un interruptor según la reivindicación 6, en el que el elemento elástico de los medios (8) de transmisión de presión comprenden dos láminas contrapuestas (22') que forman una parte integrante del botón pulsador (46).

8. Un interruptor según la reivindicación 6 o la reivindicación 7, en el que el elemento elástico del botón pulsador (46) comprende dos resortes helicoidales (10') de compresión.

9. Un interruptor según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento puente (4) tiene un perfil central redondeado y el elemento (47) de control comprende un pequeño bloque (6) y una patilla (7) controlada por un resorte que está en contacto deslizante con el perfil redondeado del elemento puente (4).

10. Un interruptor según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende medios elásticos capaces de mantener el contacto eléctrico móvil (5.1) y los contactos eléctricos fijos (3.1) separados entre sí cuando el botón pulsador (42) no está sometido a una presión de funcionamiento.

11. Un interruptor según la reivindicación 10, en el que los medios elásticos comprenden un resorte (50) de compresión colocado entre el elemento (47) de control y una parte (11) integrada con la estructura (2) de soporte.